A promising alternative to chemical

A promising alternative to chemical absorption using solvents such as MEA is the use of physical solvents in which the solvent selectively binds CO2 at high partial pressures and low temperatures (in accordance with Henry"s Law). Physical absorbents such as Selexol (a mix of dimethylethers of polyethylene glycol) and Rectisol (methanol chilled to !40 8C), for example, have been used industrially for 40 years for natural gas sweetening and the treatment of synthesis gas. The advantage in this case is the lower heat consumption in the solvent regeneration step, as the stripping process can be driven by heat or a pressure reduction (i.e., “flash distillation”).[36] Physical solvents are suitable for CO2 capture from high pressure streams such as those relevant for precombustion capture in IGCC plants. Ionic liquids constitute another class of physical solvents which are also known to be selective for CO2 absorption.[20,37] These comprise combinations of large organic cations and smaller inorganic anions and are typically viscous liquids near room temperature. In addition to their extremely low vapor pressures, they are non-flammable, environmentally benign, and can exhibit exceptional thermal stability. The mechanism for capture is often based on physisorption, and involves weak association between the ionic liquid and CO2 molecules (rather than chemical bonds), with heats of adsorption of around !11 kJmol!1 . [38, 39] In view of this low heat of reaction, the obvious benefit for CO2 capture is the minimal energy required for solvent regeneration. The capacity is directly proportional to the partial pressure of CO2 and improves at pressures above 1–2 bar. For this reason, ionic liquids were initially proposed for precombustion applications. It should be noted that some ionic liquids react with CO2 in a chemisorption mechanism. An additional benefit is that ionic liquids can simultaneously serve to remove CO2 and SO2 (“SO2 polishing”), since the SO2 solubility is 8–25 times greater than that of CO2 at the same partial pressure. [40] This may not necessarily be advantageous, however, as an additional step to separate CO2 from SO2 will be required. While the viscosity of ionic liquids minimizes solvent loss from the gas stream, this attribute also limits mass transfers, and they often suffer from low rates of absorption. To surmount these shortcomings and increase the capacity of simple ionic liquids, “task specific ionic liquids”[41] have been developed. The introduction of functional groups such as amines into TSILs, have allowed higher rates of adsorption to be achieved at pressures relevant to flue streams (ca. 1 bar). A number of reports have also demonstrated extremely high CO2/N2 selectivities in polymerized ionic liquids, which exhibit enhanced CO2 solubilities relative to the monomeric ionic liquid itself. [42] These solid materials also show exceptional promise as facilitated transport ionic liquid membranes.

Kết quả (Việt) 1:

Một thay thế đầy hứa hẹn cho sự hấp thụ hóa chất sử dụng dung môi như MEA là sử dụng vật lý dung môi trong đó dung môi có chọn lọc liên kết với CO2 cao một phần áp lực và nhiệt độ thấp (phù hợp với Henry "s luật). Vật lý absorbents chẳng hạn như Selexol (một kết hợp của dimethylethers của polyethylene glycol) và Rectisol (methanol ướp lạnh để! 40 8 C), ví dụ, đã được sử dụng trong công nghiệp cho 40 năm cho khí tự nhiên ngọt và điều trị khí tổng hợp. Lợi thế trong trường hợp này là việc tiêu thụ nhiệt thấp hơn ở bước dung môi tái tạo, như quá trình bóc có thể được thúc đẩy bởi nhiệt hoặc một áp lực giảm (tức là, "flash chưng cất"). [36] vật lý dung môi rất thích hợp cho CO2 chụp từ cao áp lực dòng chẳng hạn như những người có liên quan cho precombustion chụp ở thực vật IGCC. Ion chất lỏng tạo thành một lớp học của dung môi vật lý mà cũng được biết đến để được chọn lọc cho sự hấp thụ khí CO2. [20,37] đây bao gồm các kết hợp của cation hữu cơ lớn và nhỏ hơn vô cơ anion và là các chất lỏng nhớt thường gần nhiệt độ phòng. Ngoài áp lực hơi rất thấp của họ, họ được phòng không dễ cháy, môi trường lành tính, và có thể thể hiện xuất sắc sự ổn định nhiệt. Cơ chế cho chụp thường được dựa trên physisorption, và liên quan đến các liên kết yếu giữa các ion chất lỏng và khí CO 2 phân tử (thay vì liên kết hóa học), với nóng của hấp phụ của xung quanh! 11 kJmol! 1. [38, 39] Theo quan điểm này nhiệt độ thấp của phản ứng, lợi ích rõ ràng để nắm bắt CO2 là năng lượng tối thiểu cần thiết để tái tạo dung môi. Khả năng là tỷ lệ thuận với áp suất thành phần của CO2 và cải thiện ở áp suất trên 1-2 bar. Vì lý do này, ion chất lỏng ban đầu đã được đề xuất cho các ứng dụng precombustion. Cần lưu ý rằng một số chất lỏng ion phản ứng với CO2 trong một cơ chế chemisorption. Một lợi ích bổ sung là ion chất lỏng có thể đồng thời phục vụ để loại bỏ khí CO2 và SO2 ("SO2 đánh bóng"), do độ hòa tan SO2 là 8-25 lần lớn hơn của CO2 ở áp suất một phần tương tự. [40] điều này có thể không nhất thiết phải được thuận lợi, Tuy nhiên, như một bước bổ sung để tách khí CO 2 từ SO2 sẽ được yêu cầu. Trong khi độ nhớt của chất lỏng ion giảm thiểu các tổn thất dung môi từ các dòng khí, thuộc tính này cũng giới hạn khối lượng giao dịch chuyển, và họ thường bị các tỷ lệ thấp của sự hấp thụ. Để vượt qua những thiếu sót và tăng sức chứa chất lỏng ion đơn giản, "công việc cụ thể chất lỏng ion" [41] đã được phát triển. Sự ra đời của nhóm chức chẳng hạn như amin vào TSILs, đã cho phép tỷ lệ cao hơn hấp phụ để có thể đạt được ở áp suất có liên quan đến ống khói suối (ca. 1 bar). Một số báo cáo cũng đã chứng minh rất cao CO2/N2 selectivities trong chất lỏng ion polymerized, triển lãm mà tăng cường CO2 solubilities liên quan đến chất lỏng ion monomeric chính nó. [42] các tài liệu rắn cũng hiển thị rất tốt lời hứa là tạo điều kiện vận chuyển ion lỏng màng.

Kết quả (Việt) 2:

Một lựa chọn đầy hứa hẹn để hấp thụ hóa học sử dụng các dung môi như MEA là việc sử dụng các dung môi vật lý trong các dung môi bám CO2 ở áp suất phần cao và nhiệt độ thấp (theo Henry "s Luật). Chất hấp thụ vật lý như Selexol (một kết hợp của dimethylethers polyethylene glycol) và Rectisol (methanol lạnh đến! 40 8C), ví dụ, đã được sử dụng trong công nghiệp cho 40 năm làm ngọt khí tự nhiên và điều trị của khí tổng hợp. Các lợi thế trong trường hợp này là tiêu thụ nhiệt thấp hơn trong các dung môi bước tái sinh, như quá trình tước có thể được điều khiển bằng nhiệt hoặc giảm áp lực (tức là, "flash chưng cất"). [36] dung môi vật lý phù hợp với thu giữ CO2 từ các dòng suối áp lực cao như những người có liên quan để chụp precombustion trong các nhà máy IGCC. chất lỏng ion tạo thành một lớp học của các dung môi vật lý mà còn được biết đến là có chọn lọc cho sự hấp thụ CO2. [20,37] Những bao gồm sự kết hợp của các cation hữu cơ lớn và các anion vô cơ nhỏ hơn và thường là chất lỏng nhớt gần nhiệt độ phòng. Bên cạnh áp lực hơi cực kỳ thấp của họ, họ không cháy, thiện với môi trường, và có thể triển lãm đặc biệt ổn định nhiệt. Cơ chế cho chụp thường dựa trên physisorption, và liên quan đến hiệp hội yếu giữa các phân tử chất lỏng và CO2 ion (chứ không phải là liên kết hóa học), với nhiệt dung hấp phụ của 11 kJmol xung quanh!! 1. [38, 39] Theo quan điểm của nhiệt này thấp của phản ứng, những lợi ích rõ ràng cho việc bắt giữ CO2 là năng lượng tối thiểu cần thiết cho sự tái sinh dung môi. Công suất là tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần của CO2 và cải thiện ở áp suất trên 1-2 bar. Vì lý do này, chất lỏng ion được đề xuất ban đầu cho các ứng dụng precombustion. Cần lưu ý rằng một số chất lỏng ion phản ứng với CO2 trong một cơ chế chemisorption. Một lợi ích nữa là chất lỏng ion có thể đồng thời phục vụ để loại bỏ CO2 và SO2 ("SO2 đánh bóng"), kể từ khi hòa tan SO2 là lớn hơn so với CO2 8-25 lần ở áp suất riêng phần cùng. [40] Điều này có thể không nhất thiết phải là một lợi thế, tuy nhiên, như một bước bổ sung để tách CO2 từ SO2 sẽ được yêu cầu. Trong khi độ nhớt của chất lỏng ion giảm thiểu việc sử dung môi từ các dòng khí, thuộc tính này cũng hạn chế chuyển khối lượng, và họ thường bị từ mức thấp của sự hấp thụ. Để khắc phục những thiếu sót và tăng cường năng lực của chất lỏng ion đơn giản, "nhiệm vụ cụ thể các chất lỏng ion" [41] đã được phát triển. Sự ra đời của các nhóm chức năng như các amin thành TSILs, đã cho phép tăng tỷ lệ hấp thụ phải đạt được ở áp lực liên quan đến các dòng thải (khoảng 1 bar). Một số báo cáo cũng đã chứng minh CO2 / selectivities N2 rất cao trong chất lỏng ion polymer hóa, mà triển lãm tăng cường tính tan CO2 so với các chất lỏng ion monomeric chính nó. [42] Những vật liệu rắn cũng hứa hẹn đặc biệt là giao thông thuận lợi màng chất lỏng ion.